Den militære løpebanen startet Sundseth med tjeneste i Hærens samband fra 1972 til 1983. Han var så instruktør ved Våpenskolen for Hærens samband fra 1983 1986, før han var stabsoffiser ved Forsvarskommando Nord-Norge fra 1986 til 1989 og deretter stabsoffiser for kommandøren for Landstridskreftene i Nord-Norge fra 1989 til 1991.
Fra 1992 til 1993 var Sundseth presse- og informasjonssjef i Forsvarskommando Nord-Norge. Deretter fulgte tjeneste som sjef for den felles operasjonsstab i Forsvarskommando Nord-Norge fra 1994 til 1997. Fra 1997 til 1998 var han sjef for Krigsplankontoret i Hærstaben i Forsvarets Overkommando. I 1998 ble han stabssjef i 6. divisjon, en post han hadde til 2001.
Fra 2002 til 2003 var han sjef for det norske stabselementet ved U.S. Central Command i Tampa i Florida i USA. Etter å ha vendt hjem til Norge, ble Sundseth tilknyttet fellesstaben i Forsvarets overkommando før han fra 2003 til 2006 var sjef for seksjon for operasjonsplanlegging i Forsvarsdepartementet.[3]
I 2006 ble Sundseth utnevnt til nestkommanderende og stabssjef ved Fellesoperativt hovedkvarter. Samtidig ble han også forfremmet til generalmajor.[3] I statsråd 27. mars 2009 ble han utnevnt til sjef for innovasjon, nettverkskapasiteter og informasjonsstruktur (INI) i Forsvaret.[5] Sundseth var Cyberforsvarets første sjef ved opprettelsen i 2012 frem til han gikk av med pensjon av ved årsslutt 2013. I tiden som sjef INI og Cyberforsvaret var han en av initiativtakerne til etableringen av Center for Cyber and Information Security (CCIS).
